你了解量子通信吗?知道墨子号和京沪干线能干什么吗?( 二 )


另外 , 因为它特别敏感 , 所以很容易拒绝服务 。 在常规状态下 , 被人攻击的可能性不大 , 但老是拒绝服务会让人火特别大 。 比如 , 你在银行 , 让你输入三次密码 , 由于它系统的苛刻 , 你虽然输对了 , 但系统还判你错 , 把你账号冻结 。 你是不是有把计算机砸烂的感觉?
以上是美国国防部的一份白皮书 , 结论就是否定QKD系统 。 当然 , 大家会说 , 美帝不是好人 , 它自己在这块落后了 , 当然说QKD不好 。 我们不能听它的 , 我们要有科技自信 , 走自己的路 , 让别人在后面哭 。
别忙 , 下面我再接着聊 。

你了解量子通信吗?知道墨子号和京沪干线能干什么吗?
文章图片
QKD是否重要?
量子通信为什么会这么火热?因为很简单 , 有人发现如果用量子计算机来破解现在的RSA加密算法 , 非常容易 , 于是大家就开始搞量子通信了 。
原先 , 大家一直说量子计算机5~10年内就要出现 , 大家都怕得要死 。 2020年底 , 潘建伟院士搞了个大新闻 , 搞了个“九章”量子计算机 , 号称比现在的超级计算机快1百万亿倍 。

你了解量子通信吗?知道墨子号和京沪干线能干什么吗?
文章图片
不过 , 经过我的研究 , 后来潘院士在直播里面也说了 , 其实离真正通用的量子计算机还早着呢 , 通用量子计算机也许50年还不会出现 。
当然 , 量子计算机不出现 , 也不是不能搞量子通信 , 基础研究本来都是各个方向都要试试 , 也允许试错 。
不过 , 大家不知道的是 , 在量子计算机下 , 传统加密RSA算法被宣告失效 , 但QKD针对的根本不是这个非对称加密技术 。 QKD做的是量子的对称加密技术 。
这里再科普一下非对称和对称加密技术 。 非对称就是加密和解密需要不同的密钥 , 对称是需要一样的密钥 。 RSA算法是指大数分解算法 , 在现有的计算机资源下 , 只要位数足够多 , 可以认为解不出来 , 但在量子计算机下 , 这个不是问题 。
但是……但是 , QKD做的事跟这个毫无关系……对称加密技术很完备 , 没什么漏洞 。
所以 , QKD的重要性要打折扣 , 看起来好看 , 其实没太多用 。
QKD能否大规模应用?
我们看一下1月7日在Nature的这篇文章 , 里面有一张图表 , 表明了这个网络的一些性能 。 主干网的平均传输速率是79.3kbps , 卫星没有说平均 , 最高速率是47.8kbps , 最低是1.1kbps 。

你了解量子通信吗?知道墨子号和京沪干线能干什么吗?
文章图片
大家可能对这些数据没有感觉 , 可以跟5G的传输速率对比一下 , 5G客户端的速率一般要求是1Gbps 。 是kbps的百万倍 。 如果是主干网传输速率 , 则更高 , 有几十Gbps 。 当年 , 在上世纪90年代 , 刚刚有网络 , 大家靠MODEM上网的时候 , 最低是14.4kbps 。
大家自行想象这个速率能干什么 , 离实用有多远?
大众是否应该参与讨论?
上次我写量子计算机的文章 , 很多网友说 , 浪费科学家的时间 , 有本事自己去做一个出来 。 惭愧 , 我没有这个本事 , 做不出来 。
但这并不意味着 , 公众就不能讨论这个问题 。
今天恰巧看到Science主编的一个评论 , 《公众的讨论有益于科学》 。 他说 , 现在是互联网时代 , 很多科学界的讨论已经超过了科学家的内部范围 , 也许会造成信息混乱 , 但公开讨论 , 可以让公众看到科学论述的过程 , 也可以让科学家们对很多问题看法取得一致 。
事实上 , 我认为大众需要澄清不少概念 。 上面所说的 , 现在我们建成的是量子加密网络 , 不是量子通信网络 。 量子密钥分发技术针对的是对称密钥技术 , 而不是RSA加密方法 。 这些大家都清楚了吗?
上次量子计算机经过很多人的讨论 , 我想至少有一部分人已经知道 , 这个量子计算机不是通用量子计算机了吧?
这些概念的澄清有助于提高公众的科学素养 , 也对我们的科学研究有个正确的认识 , 这对研究者是个好事 。 否则 , 天天说造成了量子通信网络 , 说了好多年 , 但如果最终不太好用 , 是不是太让人失望了?不如一开始就把这些东西给大家讲清楚为好 。
另外 , 量子通信这件事已经脱离科学范畴 , 进入到了产业和经济领域 。 比如 , 在科创板上市的国盾量子 。 我查了一下 , 科大控股和潘建伟院士在国盾量子有股份 。 既然是上市公司 , 其实应该有必要跟公众解释清楚 , 现在的量子通信究竟是个什么东西 , 作用怎么样 , 重要性如何 , 路线图是什么样的 , 是不是可以大规模应用等等 。